水平多缝硅基纳米线Kerr非线性效应及其在全光逻辑门中的应用研究

项目名称： 水平多缝硅基纳米线Kerr非线性效应及其在全光逻辑门中的应用研究

项目编号： No.60978005

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 肖金标

作者单位： 东南大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 提出一种以硅纳米晶体填充的水平多缝硅基纳米线，将光场集中分布在纳米尺度的缝隙区，极大增强其Kerr非线性效应，由此构建一类新颖的全光逻辑门，由单一定向耦合器实现全光"非"、"或"及"与"门逻辑功能。提出高效率、高精度分析纳米尺度全光逻辑门的数理模型并研制相应的CAD软件模块，深入分析水平多缝硅基纳米线的Kerr效应，揭示其与材料结构成份、纳米线波导结构、输入光功率及偏振态的关系，使缝区的光功率最大、有效面积最小，获得最优kerr效应；研究纳米线定向耦合器的线性及非线性开关特性，重点分析其开关特性与输入光功率与偏振态的关系；在此基础上，选择恰当的偏振态作为控制/信号光，并确定逻辑输入/输端口，实现结构简单、操控性好、光功率阈值低及易于级联的全光逻辑门，并给出关键设计参数的制作容差；在理论分析的基础上，依托国内标准CMOS工艺线，试制器件样品并测试其性能。

中文关键词： 全光逻辑门；多缝波导；硅基纳米线；硅光子学；光子集成回路

英文摘要：

英文关键词： All-optic logic gates；Multiple-slotted waveguides；Silicon-based nanowires；Silicon photonics；Photonic integrated Circuits